夜间人工光照（ALAN）对潮间带硬底群落构建的影响：以马德拉岛实验为例

《Marine Pollution Bulletin》：Patterns and drivers of meiofaunal communities in intertidal sediments along the coastline of China

本研究针对夜间人工光照（ALAN）对海洋生态系统的影响这一前沿问题，通过在马德拉岛开展野外控制实验，首次系统揭示了ALAN通过改变水螅（Pennaria disticha）和红藻（Polysiphonia sertularioides）等关键物种的丰度，显著影响潮间带硬底群落的物种组成、丰富度和均匀度。该研究为海岸带光污染治理提供了重要科学依据。

　　

当夜幕降临，沿海城市的灯火通明不仅照亮了人类的生活，也悄然改变着海洋世界的运行规则。这种被称为夜间人工光照（ALAN）的现象，正日益成为影响海洋生态系统的新兴环境压力因子。以往研究多聚焦于ALAN对单个物种的影响，而其对整个生物群落水平的综合效应仍知之甚少。特别是在海洋硬底生态系统中，那些附着生活的生物群落如何响应这种非自然的光照干扰，成为海洋生态学家亟待解答的科学问题。

在这项发表于《Marine Pollution Bulletin》的研究中，由Laura Piazzese和Elisa Ramminger共同领导的研究团队，选择葡萄牙马德拉岛的海港作为天然实验室，开展了一项创新的野外控制实验。他们通过模拟不同光谱特征的夜间照明条件，系统观测了海洋硬底群落在ALAN影响下的形成过程。

研究团队采用了多项关键技术方法：首先利用特制LED照明系统模拟白色（富含蓝光）和黄色（减少蓝光）两种ALAN光谱；其次采用标准化聚氯乙烯（PVC）沉降板作为人工基质，通过随机分层抽样和图像分析软件（CPCe）量化群落组成；同时结合广义线性模型（GLM）和相似性分析（PERMANOVA）等统计方法，确保研究结果的可靠性。实验期间还对水温、光照强度等环境参数进行了持续监测。

研究结果揭示了ALAN对海洋群落的深刻影响：

在群落特征方面，暴露于ALAN的群落表现出更高的物种丰富度（黄色光下达16.7种）和总覆盖率（74.2%），但均匀度显著降低。特别是白色光照射下的群落生物量（13.96g）明显高于对照组。

群落组成分析显示，ALAN显著改变了物种构成。非度量多维标度排序（nMDS）表明，光照处理组的群落相似度高，而与对照组差异明显。水螅（Pennaria disticha）在ALAN下的丰度显著增加，而红藻（Polysiphonia sertularioides）则呈现相反趋势。

特别值得注意的是，仅在ALAN暴露群落中出现的6个物种中，有3个被确认为马德拉岛的非土著物种（NIS），包括苔藓虫Celleporaria inaudita、Watersipora subtorquata和被囊动物Aplidium glabrum，这提示ALAN可能促进外来物种的定殖。

讨论部分深入分析了潜在机制。研究人员推测ALAN可能通过多种途径影响群落：一方面可能干扰水螅等物种的繁殖节律，另一方面可能改变幼虫沉降行为或种间竞争关系。有趣的是，尽管白色光和黄色光在光谱组成上存在差异（特别是480nm和580nm附近的蓝光成分），但它们对群落的总体影响却颇为相似，这表明单纯调整光源的蓝色成分可能不足以减轻ALAN的生态影响。

这项研究的创新之处在于首次系统揭示了ALAN对海洋硬底群落的级联效应。研究结果不仅为理解光污染对海洋生物多样性的影响提供了新视角，也对港口管理和海岸带保护具有重要实践意义。特别是ALAN可能促进外来物种扩散的这一发现，警示我们需要在港口等生物入侵热点区域加强光污染管控。未来研究需要进一步阐明ALAN影响群落构建的具体机制，特别是其对幼虫行为、种间互作等关键生态过程的影响，从而为制定科学的光污染防控策略提供理论支撑。